公理设计理论及其软件开发

发布时间：2020-06-23 05:05

【摘要】： 设计理论为设计活动提供了理论依据，指导设计者进行设计，提高工作效率，缩短开发时间，提高产品的性能，能够更好地满足用户的需求。只有最大限度的满足用户需求的产品和企业才能在市场竞争中取得胜利。公理设计理论将设计问题可分为4个设计域：用户域、功能域、结构域和工艺域，以两条设计公理作为评判设计优劣的依据。公理设计理论给设计者提供了一种在设计初期建立自己设计思路的工具。公理设计把产品设计过程标准化为通用的设计框架，指导设计者进行正确设计决策。本文以公理设计为理论依据，应用公理设计理论设计框架，通过功能域和结构域之间的映射变换，完成产品的功能结构分解以及功能独立性和设计分解一致性的分析，得到产品的等级结构模型，和各个组成部分之间的相互影响关系。在产品的设计过程中，如果设计结果不满足功能独立性或者设计分解一致性要求，通过分析功能要求和设计参数之间的详细影响关系，确定设计冲突，引入TRIZ理论解决设计冲突，满足设计要求。这种方法结合了两种设计理论的优点，取长补短，可以更快、更好地完成设计。开发公理设计的专用软件，用公理设计—面向对象的软件设计方法进行软件分析，建立软件的组成等级结构以及软件组成之间的相互关系和操作，用流程图表述软件的设计顺序，并用对象、类等概念描述软件组成，应用C++编码实现软件的功能。公理设计软件建立了公理设计框架，指导设计者正确进行设计决策，并且自动判断设计结果的功能独立性和设计分解一致性。应用开发的公理设计软件从概念设计的角度将闸阀分解为四级，闸阀组成部件均可以和分解后的叶设计参数一一对应，分解的结果满足公理设计理论，从而证明闸阀的结构是合理的。根据完整设计矩阵，分析叶设计参数之间的影响关系，确定出闸阀设计的顺序。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH122
【图文】：

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这一级主要是对闸阀功能的抽象概括，将闸阀分解成了三个功能模块:启闭结构、密封结构、连接结构。第一级分解不涉及一致性判断，只有在进行以后的分解时，才需要判断卜一级分解是否和上一级保持一致。应用公理设计软件进行上述操作如图6.1和图6.2所示。!勺宙.}‘勺，{禹1，翅匆帅_______舀蘸巍锵黯设计参触广设计多教创再粤一丁---一两蔽要束-一f女级矶一!器「R】启闭岔封连接谈针钓束序号l_没计的束l父绷哆丁州困困困困到…\田以’一”—贾葱箱汤图6.1公理设计分解界面Fig6.1.TheinterfaceofdeeomPosition6.L2闸阀第二级结构分解根据第一级设计矩阵分析结果，第二级的分解顺序为FR，、FR3、FRZ，每完成一个功能要求的分解，需要进行功能独立性判断和设计一致性判断。第二级结构分解是考虑在第一级设计参数前提下，确定能够满足第一级设计参数的功能要求，再根据分解获得的功能要求确定设计参数。实现设计参数DP、(启闭结构)必须具备以下功能:FR、

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【引证文献】